CN106092551B - 一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块及手感测试装置和手感测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块，旨在提供一种打键效率高、打键位置精准、流程简单、操作容易的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块及手感测试装置和手感测试方法。本发明包括音圈电机、力传感器组件、视觉识别装置和固定支架，所述音圈电机固定安装于所述固定支架的下端，所述力传感器组件与所述音圈电机相连接，所述视觉识别装置包括固定安装于所述固定支架上端的调整滑台、固定安装于所述固定支架底端的光源器以及与所述调整滑台相连接的相机。本发明应用于产品测试设备的技术领域。

Description

一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块及手感测试装 置和手感测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置,特别涉及按键类产品的敲击测试设备。

背景技术

作为主要的输入结构，按键被广泛地应用于键盘、鼠标、手柄、电话及其它具有按键操作功能的产品；对于计键盘、鼠标、手柄、电话及其它具有按键操作功能的产品而言，工作时必须敲打按键以使得按键触点导通断开，从而将字母、数字、标点符号等输入到相应的按键操作功能的产品中。

因此对按键的检测就显得至关重要，目前的检测方法有人工检测和机器检测，但采用人工测试方式存在诸多缺点：需要操作人员与测试软体交互配合，在测试软体发出命令之后，等待操作人员按压按键；测试时间较长且效率低；操作人员按压按键时可能出错，需要多次反复测试；以及操作人员容易操作疲劳而出现怠工现象等；而目前的机器检测大都存在着结构复杂、操作性差需要手动调节打键模块高度，来适应不同按键，如申请号201410654831.0的“一种手感测试用打击头模块及手感测试装置”，该发明公开了一种手感测试用打击头模块及其手感测试装置，用于与驱动装置匹配连接，驱动装置驱动所述打击模块上下往复运动以敲击被测试产品获取数据，敲击测试的力度由敲击头敲击被测试产品传递，该力度由砝码组件的总重量决定，该重量可以由制备精度决定，并恒定不变，可以提供高精度和高可靠性的测试。通过压力传感器上收集的压力变化曲线来准确评价产品的手感的舒适度，为产品研发和质量评测提供依据，但是该技术也存在着以下几个缺点：

1、只能提供压力变化曲线，不能提供压力和下压行程关系曲线；

2、下压力依靠外加砝码控制，对砝码加工精度要求较高，同时环境因素对砝码精度 影响无法准确控制；

3、结构复杂、操作性差需要手动调节打键模块高度，来适应不同按键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种打键效率高、打键位置精准、流程简单、操作容易的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块及手感测试装置和手感测试方法。

本发明所采用的技术方案是：所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块包括音圈电机、力传感器组件、视觉识别装置和固定支架，所述音圈电机固定安装于所述固定支架的下端，所述力传感器组件与所述音圈电机相连接，所述视觉识别装置包括固定安装于所述固定支架上端的调整滑台、固定安装于所述固定支架底端的光源器以及与所述调整滑台相连接的相机。

进一步的，所述固定支架包括支架一、支架二和支架三，所述支架一竖直设置于水平面，所述支架二垂直固定于所述支架一的上端，所述支架三垂直固定于所述支架一的下端。

进一步的，所述调整滑台固定安装于所述支架二上，所述音圈电机的底端固定安装于所述支架三的上端且所述音圈电机的背面固定安装于所述支架一上，所述光源固定于所述支架三的下端，且所述光源位于所述相机的下方。

进一步的，所述力传感器组件包括传感器固定装置、力传感器和探头，所述传感器固定装置与所述音圈电机底部的伸出端固定连接或可拆卸连接，所述力传感器的一端与所述传感器固定装置相连接，所述力传感器的另一端与所述探头相连接，所述探头为塑料探头。

进一步的，所述音圈电机内设置有位置光栅。

进一步的，手感测试装置，所述手感测试装置包括所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块、机架和固定安装在所述机架上的X/Y/Z运动平台。

进一步的，所述X/Y/Z运动平台包括X轴移动装置、Y轴移动装置和Z轴移动装置，所述X轴移动装置安装在所述机架上，所述Y轴移动装置安装在所述X轴移动装置上，所述Z轴移动装置安装在所述Y轴移动装置上，所述手感测试模块安装在所述Z轴移动装置上。

进一步的，所述手感测试装置还包括MCU控制器，所述MCU控制器固定安装于所述机架上，所述视觉识别装置、所述力传感器和所述位置光栅均与所述MCU控制器电性连接。

更进一步的，手感测试方法，该方法包括如下步骤 ：

（a）所述相机拍照，获取被测按键的相对坐标XYZ；

（b）根据相对坐标XYZ移动所述X/Y/Z运动平台，使探头移至打键位置；

（c）所述X/Y/Z运动平台上的所述Z轴移动装置向下运动到所述音圈电机可以打完整个按键形成范围内；

（d）所述音圈电机的伸出端带动所述探头向下运动打键；

（e）获取打键力和下压行程数据传至所述MCU控制器，直到达到位置限制或力限制模式后所述音圈电机带动所述传感器组件收回；

（f）完成打键过程，各部件恢复原位。

本发明的有益效果是：由于所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块包括音圈电机、力传感器组件、视觉识别装置和固定支架，所述音圈电机固定安装于所述固定支架的下端，所述力传感器组件与所述音圈电机相连接，所述视觉识别装置包括固定安装于所述固定支架上端的调整滑台、固定安装于所述固定支架底端的光源器以及与所述调整滑台相连接的相机，所以本发明相对于传统技术可直接使用所述音圈电机实现不同的打键模式，不再依靠外加砝码来实现打键测试，使本发明打键效率更高、打键位置更精准，且通过所述MCU控制器自动控制所述X/Y/Z运动平台和手感测试装置移动至测试的位置，使本发明的流程简单、操作更简单方便。

附图说明

图1是一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块的立体结构示意图；

图2是一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块的主视图；

图3是手感测试装置的立体结构示意图；

图4是手感测试装置的主视图。

具体实施方式

如图1至图4所示，在本实施例中，所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块包括音圈电机1、力传感装置2、视觉识别装置3和固定支架4，所述音圈电机1有很高的加速率，能够产生0.7N-1000N的强大动力，而其行程少于50mm，具有高频响、高精度的特点，所述音圈电机1固定安装于所述固定支架4的下端，所述力传感装置2与所述音圈电机1相连接，所述视觉识别装置3包括固定安装于所述固定支架4上端的调整滑台31、固定安装于所述固定支架4底端的光源器32以及与所述调整滑台31相连接的相机33。

在本实施例中，所述固定支架4包括支架一41、支架二42和支架三43，所述支架一41竖直设置于水平面，所述支架二42垂直固定于所述支架一41的上端，所述支架三43垂直固定于所述支架一41的下端。

在本实施例中，所述调整滑台31固定安装于所述支架二42上，所述音圈电机1的底端固定安装于所述支架三43的上端且所述音圈电机1的背面固定安装于所述支架一41上，所述光源器32固定于所述支架三43的下端，且所述光源器32位于所述相机33的下方，所述光源器32可以为所述相机33提供光源，使所述相机33更好的获取被测按键的相对坐标。

在本实施例中，所述力传感装置2包括传感器固定装置、力传感器21和探头22，所述传感器固定装置与所述音圈电机1底部的伸出端固定连接或可拆卸连接，所述力传感器是一种将力信号转变为电信号输出的电子元件，所述力传感器21的一端与所述传感器固定装置相连接，所述力传感器21的另一端与所述探头22相连接，所述探头22为塑料探头22。

在本实施例中，所述音圈电机1内设置有位置光栅，所述位置光栅可以提供所述力传感器21下压的位置，同时结合所述力传感器1的压力输出可得到下压按键的力和行程曲线。

在本实施例中，手感测试装置，包括一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块、机架5和固定安装在所述机架5上的X/Y/Z运动平台6。

在本实施例中，所述X/Y/Z运动平台6包括X轴移动装置61、Y轴移动装置62和Z轴移动装置63，所述X轴移动装置61安装在所述机架5上，所述Y轴移动装置62安装在所述X轴移动装置61上，所述Z轴移动装置63安装在所述Y轴移动装置62上，所述手感测试模块安装在所述Z轴移动装置63上。

在本实施例中，所述手感测试装置还包括MCU控制器，所述MCU控制器固定安装于所述机架5上，所述视觉识别装置3、所述力传感器21和所述位置光栅均与所述MCU控制器电性连接，所述MCU控制器可显示得到的压力变化曲线，和压力和下压行程关系曲线。

在本实施例中，手感测试装置的手感测试方法，该方法包括如下步骤 ：

（a）所述相机33拍照，获取被测按键的相对坐标XYZ；

（b）根据相对坐标XYZ移动所述X/Y/Z运动平台6，使探头22移至打键位置；

（c）所述X/Y/Z运动平台6上的所述Z轴移动装置63向下运动到所述音圈电机1可以打完整个按键形成范围内；

（d）所述音圈电机1的伸出端带动所述探头22向下运动打键；

（e）获取打键力和下压行程数据传至所述MCU控制器，直到达到位置限制或力限制模式后所述音圈电机1带动所述力传感装置2收回；

（f）完成打键过程，各部件恢复原位。

本发明应用于产品测试设备的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块，其特征在于：它包括音圈电机（1）、力传感装置（2）、视觉识别装置（3）和固定支架（4），所述音圈电机（1）固定安装于所述固定支架（4）的下端，所述力传感装置（2）与所述音圈电机（1）相连接，所述视觉识别装置（3）包括固定安装于所述固定支架（4）上端的调整滑台（31）、固定安装于所述固定支架（4）底端的光源器（32）以及与所述调整滑台（31）相连接的相机（33）；所述固定支架（4）包括支架一（41）、支架二（42）和支架三（43），所述支架一（41）竖直设置于水平面，所述支架二（42）垂直固定于所述支架一（41）的上端，所述支架三（43）垂直固定于所述支架一（41）的下端。

2.根据权利要求1所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块，其特征在于：所述调整滑台（31）固定安装于所述支架二（42）上，所述音圈电机（1）的底端固定安装于所述支架三（43）的上端且所述音圈电机（1）的背面固定安装于所述支架一（41）上，所述光源器（32）固定于所述支架三（43）的下端，且所述光源器（32）位于所述相机（33）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块，其特征在于：所述力传感装置（2）包括传感器固定装置、力传感器（21）和探头（22），所述传感器固定装置与所述音圈电机（1）底部的伸出端固定连接或可拆卸连接，所述力传感器（21）的一端与所述传感器固定装置相连接，所述力传感器（21）的另一端与所述探头（22）相连接，所述探头（22）为塑料探头（22）。

4.根据权利要求3所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块，其特征在于：所述音圈电机（1）内设置有位置光栅。

5.手感测试装置，其特征在于：其设有如权利要求4所述的一种基于音圈电机和力传感器的手感测试模块，所述手感测试装置还包括机架（5）和固定安装在所述机架（5）上的X/Y/Z运动平台（6）。

6.根据权利要求5所述的手感测试装置，其特征在于：所述X/Y/Z运动平台（6）包括X轴移动装置（61）、Y轴移动装置（62）和Z轴移动装置（63），所述X轴移动装置（61）安装在所述机架（5）上，所述Y轴移动装置（62）安装在所述X轴移动装置（61）上，所述Z轴移动装置（63）安装在所述Y轴移动装置（62）上，所述手感测试模块安装在所述Z轴移动装置（63）上。

7.根据权利要求6所述的手感测试装置，其特征在于：所述手感测试装置还包括MCU控制器，所述MCU控制器固定安装于所述机架（5）上，所述视觉识别装置（3）、所述力传感器（21）和所述位置光栅均与所述MCU控制器电性连接。

8.一种利用如权利要求7所述的手感测试装置进行手感测试的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（a）所述相机（33）拍照，获取被测按键的相对坐标XYZ；

（b）根据相对坐标XYZ移动所述X/Y/Z运动平台（6），使探头（22）移至打键位置；

（c）所述X/Y/Z运动平台（6）上的所述Z轴移动装置（63）向下运动到所述音圈电机（1）可以打完整个按键形成范围内；

（d）所述音圈电机（1）的伸出端带动所述探头（22）向下运动打键；

（e）获取打键力和下压行程数据传至所述MCU控制器，直到达到位置限制或力限制模式后所述音圈电机（1）带动所述力传感装置（2）收回；

（f）完成打键过程，各部件恢复原位。